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使用 pymol 对蛋白结构进行 align

ZeroDesigner

16870

Align

align 首先执行序列比对,然后进行结构叠加,进行多次迭代以便进行微调,在蛋白序列相似性大于 30% 的时候可以达到良好的效果。

用途

Align 常常在结构生物学以及虚拟筛选中使用,当对不同的蛋白结构并对其进行比较时,我们就可以使用 align 比较蛋白结构,查看两者之间的差异,这个结构上的差异有一个量化的指标就是 RMSD。它的概念和计算方式,都会在下面列出。目前,pymol 是一个很流行的三维蛋白结构显示工具。本次的目的是,使用 pymol 对蛋白结构进行 align,结果可以通过肉眼观测或者 RMSD 进行量化。

用法

align mobile, target [, cutoff [, cycles

[, gap [, extend [, max_gap [, object

[, matrix [, mobile_state [, target_state

[, quiet [, max_skip [, transform [, reset ]]]]]]]]]]]]]

解释:

mobile = 字符串:需要移动的对象名

target = 字符串:目标的对象名

cutoff = 浮点数:截断值,默认 2.0

cycles = 整数:最大循环数,默认 5

gap, extend, max_gap: 序列对比参数

object = 字符串:创建的一个比较对象名,默认无

matrix = 字符串:序列比对的替换矩阵的文件名,默认 BLOSUM62

mobile_state = 整数:移动选择的对象状态,默认全状态

target_state = 整数:目标选择的对象状态, 默认全状态

transform = 0/1: 是否做叠加,默认 1

Alignment Objects

可以使用 object = somename 参数创建 align 对象。

align 对象可以:

(1)对比序列查看器

(2)对比原子对结果展示 3D 查看器中的线条

(2)可以保存到 clustalw 序列比对文件

RMSD

单位是埃

RMSD,root-mean-square deviation,也就是均方根偏差。

原子位置的均方根偏差是叠加蛋白质的原子(通常是骨架原子)之间的平均距离的量度。注意,RMSD 计算可以应用于其他非蛋白质分子,如小的有机分子。在球状蛋白质构象的研究中,通常在刚体进行完叠加后通过计算 Cα 原子坐标之间的 RMSD 来表征三维结构的相似性。

等式:


其中 δi 是原子 i 与参考原子之间的距离。计算时通常只计算为骨架重原子 C,N,O 和 Cα 或有时仅计算 Cα 原子。

例如给出两套原子坐标,v 和 w,计算他们的 RMSD 就是,如下。

通常,RMSD 用作两种或更多种蛋白质结构之间相似性的定量测量,通常越低越好。

Examples

结果

alignment.aln 文本内容

alignment

pymol 显示结果

PS:附加鼠标操作流程

1t46 右侧的 A 按钮 -->align-->to molecule-->1oky

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